JP5257345B2 - 液晶ユニット - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置の組み立て構造に関するものである。

液晶表示装置は、表示部だけを指すものではなく、ここでは、液晶パネルを含む液晶モジュールを組み込んだ全体を指すものとする。また、液晶モジュールは、液晶パネルに少なくとも駆動回路を搭載した回路基板を備えたもので、ここでは、バックライトシステムを備えている。

すなわち、このような液晶モジュールは、本願の実施形態で使用する図１に示すように、例えば、フレーム（ホルダーと称する場合もある）１０に液晶パネル１１を配置し、拡散シート１２、導光板（エッジライトを含む）１３、反射シート１４などからなるシート状の複数の光学部材を順に配置してバックライトシステムを形成し、液晶ユニット１５を構成したのち、回路基板１６を反射シート１４上に配置する仕組みになっている。
そのため、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４からなる液晶ユニット１５は、回路基板１６を取り付けるまでは順に配置しただけなので、気をつけて運搬しないと、各部品１１〜１４がバラバラになる恐れがあり、自由に取り扱うことが困難であった。
例えば、液晶モジュールを工場で組み立てる際に、回路基板１６を別工程で装着するようにして、回路基板１６を生産ライン上で装着する場合、液晶ユニット１５は、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４などをフレーム１０に配置した半完成品の状態で保管、運搬する必要がある。そのため、運搬などの際に、反射シート１４などが位置ずれを起こす不具合が発生していた。

このような問題を解決する一つの方法として、特許文献１に示すものがある。この方法は、図８に示すモールド部材１を使用するというものである。
モールド部材１は、図８のように、直方体の上部を開放した薄い箱型のもので、光反射効率の高い樹脂で形成することにより、反射シート１４に換えて使用する。
また、モールド部材は、内部に位置決め用の突起２と固定用のツメ２ａが設けてあって、前記位置決め用の突起２で内部に挿入した導光板４を支持し、突起２で支持した導光板４を前記ツメ２ａで固定する。
さらに、モールド部材１は、側壁６に複数の孔６´を設け、前記孔６´に係合する突起７を拡散板８に設けて、前記拡散板８の突起７を側壁６の孔６´に嵌めることで、拡散板８を留めるようにもなっている。そして、モールド部材１は、裏面に係止部が設けてあって、回路基板９を装着するようになっている。

すなわち、モールド部材１に導光板４を挿入して固定したのち、拡散板８を挿入して固定し、液晶パネル３を戴置してフレーム５に取り付け、回路基板９を装着する（図９参照）。このように拡散板８、導光板４をモールド部材（反射板）１に取り付けて一体にできるので、各部品３、４、８がバラバラになったりせず、自由に取り扱うことができる。さらに、液晶モジュールを工場で組み立てる際に、回路基板９を別工程で装着するようにしても、位置ずれを起こすことはなく、不具合を発生しないというものである。

実開平３−４７５８４号公報

しかしながら、上記の方法では、反射板として用いることのできるモールド部材を準備する必要がある。そのため、コスト増になる。
また、準備するモールド部材は、拡散板、導光板を収容するため、拡散板、導光板よりも大きなものである必要がある。そのため、モールド部材を収容するフレームも大きくしなければならず、全体の形状が大きく重くなってしまう問題がある。
さらに、組み立て時は、拡散板、導光板を、一旦、モールド部材に取り付けたのち、その拡散板と導光板を取り付けたモールド部材を液晶パネルとともに、フレームに取り付ける。そのため、一旦、拡散板と導光板をモールド部材に取り付ける分だけ作業工程が増加するので、コスト増となる問題がある。

そこで、この発明の課題は、各部品がバラバラにならないようにする。その際、全体の形状が大きくなったり、重くなったりしないようにする。さらに、作業工程も増加しないようにすることである。

上記の課題を解決するため、この発明では、フレームに配置した液晶パネル上に複数のシート状部材を配置し、前記パネル上に配置した最後尾のシート状部材に第１の係合部を設け、一方、フレームに、前記第１の係合部と係合する係止用の突起を設けた構成を採用したのである。

このような構成を採用することにより、フレームに配置した液晶パネル上に、例えば、拡散シート、導光板、反射シートなどのシート状の光学部材を順に配置し、最後尾に配置されたシート状部材に設けられた第１の係合部をフレームに設けた係止用の突起に係合させる。そのため、フレームと最後尾のシート状の部材とで、両者の間の液晶パネル及び複数のシート状の部材をサンドイッチ状に挟んで動かないように押さえることができる。
このように、各部材がバラバラにならないようにできる。その際、最後尾のシート状の部材とフレームに、第１の係合部と係止用の突起を設けるだけなので、全体の形状が大きくなったり、重くなったりしない。さらに、最後尾のシート状の部材を配置する際に、第１の係合部を係止用の突起に係合させるだけなので、作業工程も増加することはない。

このとき、上記最後尾のシート状部材上に配置する回路基板に、前記シート状部材の第１の係合部と並行な第２の係合部を設け、そのシート状部材の第１の係合部と回路基板の第２の係合部を突片とし、一方、フレームの係止用の突起を、前記第１と第２の突片が嵌る開口を有する係止爪であることとした構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、シート状部材の突片をフレームの係止爪の開口に係合させることで、フレームと前記シート状の部材間の液晶パネル及び複数のシート状の部材をサンドイッチ状に挟んで動かないようにする。さらに、回路基板に設けた突片を係止爪に係合させることで、回路基板を前記フレームとシート状部材に一体化できる。
そのため、取り付け工程を増加することはない。また、係合部を突片とし、開口の孔の形を変更するだけなので、形状が大きくなったり、重くなったりすることはない。

また、このとき、上記シート状部材の第１の係合部の突片と回路基板の第２の係合部の突片の幅寸法が異なり、一方、上記フレームの係止爪が、前記幅寸法の異なる第１と第２の突片が嵌る開口を上下に形成したものである構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、係止爪に幅の違う開口を上下に連続して形成し、最後尾のシート状部材に設けた突片と回路基板に設けた突片を順に係合させるようにすることで、取り付けの順番を間違わないようできる。そのため、取り付け工程を増加することはない。また、開口の孔の形を変更するだけなので、形状が大きくなったり、重くなったりすることはない。

また、上記回路基板がフレームを被う形状とし、そのフレーム上に配置された回路基板に対してフレームの端部から垂直な突起を設け、前記突起が挿通する孔を回路基板に設けた構成を採用することができる。

このような構成を採用することにより、回路基板を配置する際、回路基板の孔にフレームの突起を嵌めることで、回路基板の位置が決まり、フレームの係止爪との係合ができる。そのため、回路基板とフレームに挟まれた各部材がバラバラにならないようにできる。その際、フレームと回路基板に、突起とその突起の嵌る孔を設けるだけなので、全体の形状が大きくなったり、重くなったりすることはない。さらに、突起を孔に嵌めるだけなので、作業工程も増加することはない。

この発明は、上記のように構成したことにより、搬送時にバラバラにならないので、液晶ユニットのみでの生産工程が可能である。また、余分な固定用部材（両面テープ、接着剤など）が不要である。さらに、１ユニット化により、筐体への組み込みの際の自由度を向上させることができる。

液晶モジュールの分解斜視図 （ａ）図１の要部の拡大図、（ｂ）図（ａ）の断面図 反射シートの要部拡大図 反射シートの係合方法を説明する作用説明図 回路基板の係合方法を説明する作用説明図 液晶モジュールの斜視図 係合部の他の態様を示す断面図 従来例の分解斜視図 従来例の断面図

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１に、この形態の液晶モジュールを示す。この形態の液晶モジュールは、例えば、無線機に使用されるもので、液晶ユニット１５に回路基板１６を装着した構成となっている。
また、液晶ユニット１５は、フレーム１０に配置した液晶パネル１１上に、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４などの複数のシート状の光学部材を順に配置した構造となっている。

前記フレーム１０は、樹脂あるいは板金製などで形成され、その形状は、長方形の開口１７の周囲に側壁１８と係止爪１９を設けた形状となっており、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４を収容する大きさになっている（図１では、後述する導光板１３の形状に合わせて右側を長くしてある）。また、開口１７は液晶パネル１１の表示エリアと合致する大きさに形成されている。
側壁１８は、図１のように、長方形のフレーム１０の短辺全部と長辺の一部に形成され、その高さ（厚さ）は、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４を重ねた高さ（厚み）と合致させることで、収容した液晶パネル１１・・・反射シート１４を保持するようにしてある。
また、側壁１８には、突起２３が設けられている。前記突起２３は、側壁１８と同じ厚みの薄い板状のもので、先端は危険防止のため丸めてある。さらに、この突起２３は、側壁１８上に形成することにより、後述するフレーム１０よりサイズの大きな回路基板１６を留める（固定する）ようになっている。
一方、この形態では、係止爪１９は、長辺に形成されており、長辺の側壁１８を設けていない両端部分に形成されている。
この係止爪１９は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、上方を狭くした凸形の開口２０を形成した係止用の突起で、フレーム１０の縁に形成されている。また、その先端は、指を掛けるように外向きに折り曲げた形状としてある。
前記凸形の開口２０は、後述するように反射シート１４に設けた突片２１と回路基板１６に設けた突片２２を順に係合させるようにしたもので、段２４を設けることにより、反射シート１４の突片２１が嵌る幅の開口２０と、それより小さな回路基板１６の突片２２が嵌る幅の開口２０を連続して形成したものである。このように、係止爪１９の開口２０の幅を、幅寸法の異なる反射シート１４の突片２１と回路基板１６の突片２２に合わせて変えることで、順番を間違うことなく取り付けられるようにしてある。

液晶パネル１１は、偏光フィルタ、カラーフィルタ基板、液晶層、アレイ基板、偏光板などで構成される従来から使用される標準的なもので、前述したように、表示エリアをフレーム１０の開口１７と合致するようにしたものである。

拡散シート１２は、導光板１３からの光を拡散する光学部品で、液晶パネル１１を均一に光らせるためのものである。ここでは、拡散シート１２にフィルム状のものを使用したが、これに限定されるものではなく、厚みのある板状のものを使用することもできる。

導光板１３は、この形態では、右側部の膨らんだ部分に、光源と反射板を備えたエッジライト式のものを使用している。
なお、ここでは、バックライトシステムとしてエッジライト式のものを使用しているが、これに限定されるものではなく、直下型方式のものを使用するようにしてもよい。その場合は、導光板１３に換えて光源（ＣＣＦＬなど）がこの部分に配置される。

反射シート１４は、導光板１３の光を反射するためのもので、ここでは、厚みがあって硬度の高い板状のものを使用している。また、反射シート１４は、フレーム１０と同サイズか少し小さめのもので、図１で示すように、対向する長辺の左右に第１の係合部として突片２１が設けられている。前記突片２１は、図３に示すように、反射シート１４のシート面と並行に突出させてあり、このように突出させることで、フレーム１０の係止爪１９の開口２０と合致するようになっている。その際、突片２１は、前記係止爪１９の凸形の開口２０の広い幅の部分に嵌入するサイズとなっており、図４に示すように、段２４（狭窄部分）に当たって留まる。

なお、この形態では、突片２１を対向する長辺に２個ずつ設けたが、突片２１の数は２個に限定されるものではなく、その数は、必要とされる係合力が得られるように適宜決められるものである。また、突片２１は、長辺だけに設けられるものではなく、短辺あるいは短辺と長辺全部に設けても良く、適宜決められるものである。

回路基板１６は、液晶パネル１１の駆動回路などを搭載したもので、図１のように、フレーム１０と同じか、少し大きめのサイズのもので、回路基板１６の周縁には、突片２２、貫通孔２５、スリット２６及び凹設部２７（スリット２６と凹設部２７は、後述のように、無くても構造的に成り立つ）が形成されている。
突片２２は、第２の係合部として設けたもので、前記反射シート１４の突片２１と並行な箇所に、回路基板１６を基板端から切り込んで、反射シート１４の突片２１より幅を小さく形成してある。そのため、前述したフレーム１０の係止爪１９の開口２０で、上部の幅の狭い部分（狭窄部）の開口２０と合致するようになっている。
貫通孔２５は、ここでは、回路基板１６の四隅に設けてあり、前述したフレーム１０の板状の突起２３が嵌るように形成してある。
なお、スリット２６は、特段設けなくても構造的に成り立つが、ここでは、回路基板１６を貫通する溝状のもので、両長辺の縁に設けることにより、フレーム１０の側壁１８が嵌入するようにしてある。また、ここでは、側壁１８の長さに合わせて、図１のように、一方（図１では下）を長く、他方（図１では上）は、短く中央部だけに設けてある。
凹設部２７も同様に特段設けなくても構造的に成り立つものであるが、ここでは、回路基板１６の先の他方のスリット２６を設けた中央部の両側に形成することで、回路基板１６の形状をフレーム１０の側壁１８の形状に合うようにしている。
ちなみに、スリット２６は、構造的には必要ないものなので、例えば、 液晶パネル１１の接続用フラットケーブルを挿通するのに用いても良い。

この形態は、上記のように構成されており、図１のように、フレーム１０の側壁１８の内側に、液晶パネル１１を配置し、そのパネル１１の上に、拡散シート１２、導光板１３を順に配置する。そして、その上に反射シート１４を配置する。その際、反射シート１４の突片２１をフレーム１０の係止爪１９の開口２０に嵌める。このとき、例えば、係止爪１９の先端を指で広げるようにすれば、容易に係合させることができる。

こうして係合させた反射シート１４は、係止爪１９によってフレーム１０と係合され、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３をサンドイッチのように挟んで押さえ、フレーム１０と一体化する。そのため、フレーム１０、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４をユニットとして扱うことができる。

その結果、フレーム１０、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３、反射シート１４を一つの液晶ユニット１５として用いることができるので、例えば、自由な方向に扱えるようになり、ラインでの組み立ての自由度がアップする。また、搬送中に、反射シート１４がずれたり、液晶パネル１１、拡散シート１２、導光板１３がバラバラになったりすることはない。そのため、生産ラインとは別工程での組み立てが可能となり、生産工程作業にも融通が効くようになり生産性が向上する。さらに、固定テープなどの部品点数を増やすこともないので、コストダウンを図ることができる。

また、その際、反射シート１４の突片２１と、前記突片２１に係合する係止爪１９をフレーム１０の端部に設けるだけなので、全体の形状が大きくなったり、重くなったりしない。さらに、反射シート１４を配置する際に、突片２１を係止爪１９と係合させるだけなので、作業工程も増加しない。

一方、組み立てライン上で、前記液晶ユニット１５に回路基板１６を装着する際は、図５のように、回路基板１６の貫通孔２５に突起２３を通し、回路基板１６の縁のスリット２６にフレーム１０の側壁１８を嵌入する（スリット２６は、前述のように、無くても構造的に成り立つ）。そして、回路基板１６の突片２２をフレーム１０の係止爪１９の開口２０（図５のように開口２０の上部の幅の狭い部分（狭窄部分））へ嵌める。このとき、例えば、先に述べたように、係止爪１９の先端を指で広げるようにすれば、容易に係合させることができる。すると、フレーム１０と回路基板１６は、係止爪１９により一体に連結されて保持されるので、図６のように、液晶モジュールが完成する。また、完成した液晶モジュールは回路基板１６が一体なので、筐体への組み込みも容易にできる。

なお、実施形態では、フレーム１０の係止爪１９に開口２０を設けたものについて述べたが、これに限定されるものではない。開口２０に換えて、図７のように、突出したツメ３０を用いるようにしても良い。このようにすると、開口２０を形成するよりもツメ３０の方が、構造を簡単にできると考えられる。

１０ フレーム
１１ 液晶パネル
１２ 拡散シート
１３ 導光板
１４ 反射シート
１５ 液晶ユニット
１６ 回路基板
１９ 係止爪
２０ 開口
２１ 突片
２２ 突片
２３ 突起
２５ 貫通孔

Claims (3)

1. フレーム（１０）に配置した液晶パネル（１１）上に複数のシート状部材（１２〜１４）を配置し、前記パネル（１１）上に配置した最後尾のシート状部材（１４）に第１の係合部（２１）を設けるとともに、前記フレーム（１０）に、前記第１の係合部（２１）と係合する係止用の突起（１９）を設け、かつ、上記最後尾のシート状部材（１４）上に配置する回路基板（１６）に、前記シート状部材（１４）の第１の係合部（２１）と並行な第２の係合部（２２）を設け、そのシート状部材（１４）の第１の係合部（２１）と回路基板（１６）の第２の係合部（２２）を突片とし、
   一方、フレーム（１０）の係止用の突起（１９）が、前記第１と第２の突片（２１、２２）が嵌る開口（２０）を有する係止爪（１９）であることを特徴とする液晶ユニット。
2. 上記シート状部材（１４）の第１の係合部の突片（２１）と回路基板（１６）の第２の係合部の突片（２２）の幅寸法が異なり、
   一方、上記フレーム（１０）の係止爪（１９）が、前記幅寸法の異なる第１と第２の突片（２１，２２）が嵌る開口（２０）を上下に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶ユニット。
3. 上記回路基板（１６）がフレーム（１０）を被う形状とし、そのフレーム（１０）上に配置された回路基板（１６）に対してフレーム（１０）の端部から垂直な突起（２３）を設け、前記突起（２３）が挿通する孔（２５）を回路基板（１６）に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶ユニット。

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